DC an Ausgängen bei STK4191V

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Chillouter
Ist häufiger hier

#1 erstellt: 05. Mai 2011, 14:15

Hallo!

Ich hoffe mal ihr könnt mir bei folgendem Problem helfen, ich habe nämlich keine Ahnung wo der Fehler liegen könnte.

Ich habe heute einen Verstärker mit dem STK4191V fertiggestellt. Als Layout habe ich das des STK4182II genommen, da beide ICs pinkompatibel sind. Versorgt wird die Endstufe von einem Netzteil mit 2 mal 40V DC.

Bevor ich die Platine eingebaut habe, habe ich natürlich erst deren Funktion getestet, beide Kanäle fuktionierten einwandfrei. Danach führte ich noch ein paar Kleinigkeiten am Gehäuse durch, um dann den STK einzubauen. Als dann der endgültige Test erfolgte, zogen die Relais der Schutzschaltung nicht an. Daraufhin habe ich die Ausgänge des ICs gegen Masse gemessen und konnte die volle positive Betriebsspannung messen.
Zudem beträgt der Widerstand zwischen dem jeweiligen Ausgang und der positiven Versorgungsspannung 0 Ohm im ausgeschalteten Zustand.

Als einzige mögliche Fehlerquellen ist mir nur eingefallen, dass die beiden rot umrandeten Elkos eine zu niedrige Spannungsfestigkeit aufweisen. Im Layout sind diese mit 63V angegeben, ich habe welche mit 35V verbaut. Laut Datenblatt sind das die Bootstrap Elkos. Könnte das der Grund sein?

Die beiden kleinen Folienkondensatoren auf der Unterseite sind jeweils von der Betriebsspannungsschiene gegen Masse geschaltet.

Was mir gerade einfällt: Könnte es sein dass die Siebkondensatoren des Netzteils evtl. nichtsmehr taugen?

Datenblatt STK4182II

Datenblatt STK4191V

[Beitrag von Chillouter am 05. Mai 2011, 14:16 bearbeitet]

j-audio
Ist häufiger hier

#2 erstellt: 07. Mai 2011, 08:49

Hallo,

prüfe deine Platine auf Verbindungen zwischen den einzelnen Leiterbahnen. LS Ausgang Pin 10/13 und VCC Pin 11/14 liegen eng beieinander. Es scheint als würde dort der Fehler liegen. Untersuche deine Platine ganz genau ob zwischen den einzelnen Leiterbahnen keine Verbindung besteht.

Chillouter
Ist häufiger hier

#3 erstellt: 09. Mai 2011, 21:39

Danke für deine Antwort, ich habe die Platine genau untersucht und keine Brücken gefunden, habe sie gegen das Licht gehalten.

Was ich bisher über die STK Hybriden gehört habe sollen die recht empfindlich sein. Nur auf was? Worauf sollte ich noch achten?

Hat sonst noch jemand eine Idee?

Bertl100
Inventar

#4 erstellt: 10. Mai 2011, 20:10

Hallo,

diese STKs sind deshalb so empfindlich, weil sie kein Emitterwiderstände bei den Endtransistoren drinnen haben.
Das ist eigentlich eine Katastrophe. Beim winzigsten Problem am Ausgang sterben die Endtransistoren im µs-Bereich.
Wenn man Emitterwiderstände drinnen hätte, hätte man zumindest einige ms Zeit!

Gruß
Bernhard

Chillouter
Ist häufiger hier

#5 erstellt: 10. Mai 2011, 20:14

Danke, gut zu wissen!
Was wäre denn genau ein winziges Problem?
Mir fällt an Vermeidbarem nur Kurzschluss ein, was sollte ich sonst vermeiden?
Ist eventuell das abklemmen/anklemmen der Lautsprecher im Betrieb unvorteilhaft?

Bertl100
Inventar

#6 erstellt: 11. Mai 2011, 06:51

Ja genau! Das würde ich bei solch ungeschützten Endstufen nie tun!

Ferner fehlen auch noch Freilauf-/Klemmdioden vom Ausgang nach +Vcc und -Vcc!

Gruß
Bernhard

Chillouter
Ist häufiger hier

#7 erstellt: 11. Mai 2011, 09:12

Ok, danke nochmal für deine Tipps!
Gibt es die Möglichkeit in der Außenbeschaltung etwas zu verändern/nachzurüsten, um dem Selbstmord entgegenzuwirken?

Bertl100
Inventar

#8 erstellt: 11. Mai 2011, 09:17

Hallo,

ich hab mich nicht so tief mit Applikationen dieser STKs beschäfigt. Z.b. im A903 von Grundig wurde ein STK4044X eingesetzt. Der ist zwar etwas anders, aber hat auch keine Emitterwiderstände und keine Schutzschaltung.
Also hat Grundig eben genau das alles drum herumgebaut.
Mit einem meiner Einschätzung nach erheblichen Aufwand.

0.22R in Reihe zum Ausgang, Klemmdioden auf +Ub und -Ub,
0.11R Shunt ein der Zuleitung von +Ub und -Ub zum STK, die bei Überstrom das ganze Abschalten.

Und trotzdem ist beim A903 der Tod des STK ein häufiger Fehler.

Gruß
Bernhard

Chillouter
Ist häufiger hier

#9 erstellt: 11. Mai 2011, 09:25

Die beiden Shunts dienen also zum Feststellen eines Überstroms oder? Eine Schutzschaltung habe ich beretis nachgerüstet, allerdings erkennt die "nur" DC an den Ausgängen.
Was hat es mit diesen Klemmdioden auf sich?
Mit dem Begriff kann ich garnichts anfangen, wären die einfach nachzurüsten?

Bertl100
Inventar

#10 erstellt: 11. Mai 2011, 10:28

Hallo,

die Klemmdioden sind sehr einfach nachzurüsten. Eine Diode vom Ausgang nach +Vcc ( so dass sie normalerweise sperrt, Anode an Ausgang), und eine von -Vcc zum Ausgang (Anode auf -Vcc).
Die Dioden werden leitend, wenn bei induktiven Lasten die Ausgangsspannung z.B. über +Vcc drüber schießt.
Das würde den entsprechenden Endtransistor zerstören.

Gruß
Bernhard

Chillouter
Ist häufiger hier

#11 erstellt: 11. Mai 2011, 11:48

Danke für deine Mühe, weiß das zu schätzen

Reichen dafür ganz normale 1N4001/4007 oder sollten es stärkere/schnellere sein?

edit: ok, wenn dann eh nur die 4007, die halten ja bis 1000V Gegenspannung aus. Die Eigenkapazität von einigen pF dürfte ja zu vernachlässigen sein oder?

[Beitrag von Chillouter am 11. Mai 2011, 14:07 bearbeitet]

Bertl100
Inventar

#12 erstellt: 12. Mai 2011, 08:52

Hallo,

ja genau so ist es!
Eine 1N4007 ist völlig ausreichend!

Gruß
Bernhard

Chillouter
Ist häufiger hier

#13 erstellt: 12. Mai 2011, 12:20

Dann nochmal vielen Dank für deine Hilfe, ich werde dann nochmal einen Neuaufbau wagen, diesmal mit den Klemmdioden.

Dann noch 2 Fragen:

1) Wie man auf dem Bild sehen kann, habe ich die Spulen (3µH) selbst gewickelt, natürlich haben diese dann auch Toleranzen. Ist das tragisch?

2) Wäre es sinnvoll, den STK verzögert anzuschalten? Bis jetzt werden nur die Lautsprecher verzögert mit dem STK verbunden, also sobald die Kondensatoren geladen sind.
Falls ja, über zusätzliche Relais oder den Mute Eingang des STKs?

Bertl100
Inventar

#14 erstellt: 13. Mai 2011, 08:13

Hallo,

hast du denn die Induktivitäten mal vermessen?
Im Prinzip ist die genau Größe nicht so wichtig, dennoch ist diese L/R Anordnung (Boucherot-Glied) dafür zuständig, Schwingneigung bei komplexen LS-Lasten zu verhindern.
Ein Schwingen des STK würde diesen wohl auch killen!

Ich denke, ein verzögertes Zuschalten des STK ist nicht nötig, wenn ohnehin schon ein LS-Relais mit Einschaltverzögerung vorhanden ist.

Gruß
Bernhard

Chillouter
Ist häufiger hier

#15 erstellt: 13. Mai 2011, 12:56

Hey,
nein hab kein oszi, denke aber auch, da beide Kanäle ja relativ unabhängig voneinander sind, dass eine Abweichung keine Rolle spielt.

Die Frage wegen des verzögerten Zuschaltens ist mir aufgekommen, weil die Elkos (siehe Bild im ersten post) doch schon älter sind.
Sie behalten ihre Spannung zwar brav über eine gewisse Zeit, und dass auch bei beiden gleichwertig, aber ich dachte halt als reine Vorsichtsmaßnahme wäre das vielleicht angebracht.
Andererseits hat der STK ja auch schon funktioniert, und das auch auf hohen Pegeln.

Zusammenfassend werde ich dann deine Tipps beherzigen, also die Klemmdioden nachrüsten und das Teil so pfleglich wie möglich behandeln

Bei Erfolg werde ich mich dann nochmal in diesem Thread melden, vielleicht interessieren sich ja auch andere für die STKs, gibt ja recht wenig dazu im i-net.

Ein großes Dankeschön für deine Mühe, Bertl100, gut, dass es Leute wie dich gibt, die gerne ihr Wissen ohne sich aufzuspielen (da gibts ganz andere Foren...) weitergeben.

Alle anderen sind natürlich auch dazu aufgefordert ihre Ideen und Anregungen zu posten!

[Beitrag von Chillouter am 14. Mai 2011, 18:37 bearbeitet]

Chillouter
Ist häufiger hier

#16 erstellt: 01. Jul 2011, 10:17

So ich habe ha gesagt ich melde mich, falls dass überhaupt noch jemanden interessiert.

Ich habe ein neues STK Modul auf meine bereits fertiggestellte Platine gelötet, sowie die Klemmdioden (1N4007) nachgerüstet. Ansonsten erfolgte keine Veränderung.

Dann hab ich die Kiste angeworfen, keine Rauchzeichen und garnix *puh*
LS angeschlossen, aufgedreht, gelauscht: Funktioniert 1A!
Dann noch weiter, also bis kurz vorm Anschlag, d.h. beginnende Verzerrung aufgedreht: Astreiner Sound! (Soweit ich das beurteilen kann)

So lief das Amp mit dickem Kühlkörper und Lüfter ein paar Minuten, plötzlich klackerten die Relais der Schutzschaltung, und der STK war wieder tot, eine Betriebsspannung lang voll auf den Ausgängen. Erstaunlicherweise sind diese gleichzeitig verreckt.

Woran lags:
Ich befühlte sofort den Kühlkörper, welcher überall gleichmäßig warm war, nicht heiß. Trotzdem vermute ich, dass der STK wegen zu geringer Kühlung gestorben ist, was auch an der von mit verwendeten Silikonwärmeleitpaste gelegen haben kann. Zu diesem Schluss komme ich auch, weil mir sonst keiner einfällt^^

Fazit:
STK Bausteine klingen gut, sofern sie eine akzeptable THD vorweisen.
Aber, wie schon oft gesagt, die Teile sind veraltet und derbst empfindlich.
Wer sich durch günstige Preise bei z.B. pollin aber angezogen fühlt und trotzdem einen Nachbau angehen will:
Auf gute Kühlung achten!
Klemmdioden nachrüsten!
DC-Schutzschaltung nachrüsten!

Das wars

Chillouter

Bertl100
Inventar

#17 erstellt: 01. Jul 2011, 11:23

Hallo,

na, dann erst mal Gratulation!

Gruß
Bernhard

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